1、地铁与公交接驳网络化理论研究摘要:本文通过比较地铁和公交的特效对比以及功能定位,以及常见问题讨论,建立地铁和公交接驳网模型,对地铁和公交接驳的网络优化提出了合理化建议。 关键词:地铁、公交网、接驳、网络化模型 中图分类号:U231+.3 文献标识码:A 文章编号: 一、研究背景 随着城市化进程的加快、经济水平和城市机动化水平的不断提高,广大市民的出行需求猛增,常规交通模式已不能很好的满足广大市民的出行要求,加之私家车数量不断增加,城市交通拥挤、堵塞、事故和环境污染等交通问题日益严重。因此,建设具有独立路权的大、中运量快速轨道交通(Mass Rail Transit)已成为为我国大城市目前和未来
2、发展的一项战略重大趋势。地铁的建设使得城市交通状况有了明显的改善,对充分发挥城市的功能,改善环境,促进经济发展起到了重要的作用。 1.1 研究的目的和意义 地铁与常规公交都属于城市公共交通的重要组成部分。地铁与公交接驳系统研究,即研究怎样通过一些协调和规划方法,使得二者紧密联结,协调发展,构建一体化城市公共交通系统。最终目的则是提高城市公共交通系统的整体运行效率,使得居民出行更加方便,缓解日益严重的交通问题。 1.2 本文研究的意义有以下点: (1)城市交通可持续发展的需要 (2)实现发展轨道交通-公交接驳一体化战略的需要 二、地铁与公交接驳特性对比分析 2.1 地铁与公交接驳特性对比分析 2
3、.1.1 经济技术特性的比较 (1)技术特性比较 地铁与公交接驳在技术特性上存在很大差异,下面主要从运输能力、服务水平、路权形式、能耗和环境污染及运输成本等方面对轨道交通与公交接驳技术特性进行对比分析(这里采用常规公交的技术指标作为公交接驳技术特性指标),具体见表 2-1。 表 2-l 地铁与常规公交的技术特性比较 2.1.2 功能定位分析 (1)地铁的功能定位 作为一种大容量、快捷、安全、高效的客运交通工具,地铁在城市客运交通体系中起到骨干交通的作用。这种骨干交通作用也是由地铁本身的一些特点所决定的: 具有专用路权。 造价高昂。 不宜调整。 (2)常规公交的功能定位 我国对地铁和常规公交的定
4、位应该是:以地铁为骨干,常规公交为主体,形成“鱼骨”结构网络,达到时间上与空间上的整体化,地铁借助常规公交的辐射功能提高自身辐射功能10,充分体现地铁较高的运量成本比、较低的占地和能源消耗,以及相对较少的环境污染的优点。 2.2 轨道交通与公交接驳规划常见问题 我国地铁规划与常规公共交通规划分别进行, 运营和管理也分属不同部门, 由于部门利益和视野局限往往存在公交与地铁衔接不合理的情况。 (1)轨道交通规划与接运线路规划不同步 (2) 公交站点距离轨道交通站点过远 (3)接运线路规划不合理 三、公交接驳线网优化研究 公交接驳是指以为轨道交通接运乘客作为主要功能的公共汽车的公共交通方式,是常规地
5、面公交系统的一部分,与轨道交通共同组成轨道交通公交接驳系统。公交接驳线网对轨道交通所起到的两方面作用:为轨道系统的上、下客流提供方便快捷的换乘,满足轨道系统与地面公交联运中的客运量需求;提高轨道交通吸引力和辐射范围,加强轨道交通系统作为中长距离交通方式的功能特性。本文主要研究公交接驳专线情况,即公交接驳线路的终点为轨道交通线路。 3.1 地铁公交接驳线网优化模型的建立 地铁一公交接驳系统的影响因素比较多,外部环境也比较复杂,所以在建模之前需要对现实情况进行一些简化和假设。本模型基本假设如下: 地铁线路固定;公交站点及其每小时的客运需求量、每两个地铁站点间的出行费用、公交站点间及公交站点与地铁站
6、点间的距离、最大公交线路长度、公交线路的数量、容量均已知,适用于新增公交接驳线路铺设。认为轨道交通与公交接驳换乘出行的主要方式为:起点公交接驳轨道交通终点和起点轨道交通公交接驳终点。 3.1.2 优化模型的建立 本文以公交接驳线路单位长度所承担的旅客周转量最大为目标来建立公交接驳线网的优化模型,计算公式如下所示: (31) 基于以上对模型的假设,建立如上公交接驳线路布设的优化模型,各个符号的定义如下: E 单位时间内单位里程接运线路运送的客流量最大(人/km*h) N 接运系统中所有站点的集合,N=NfNr,其中 Nf 为接运站点的集合 Nr 为轨 道交通站点的集合; L 公交接驳线路的集合,
7、lL 表示第 l 条公交接驳线路;l(i)为第 l 条公交接驳线 路的第 i 个站点; q(i,j)单位时间内两个站点 i 和 j 之间的接运需求量; Q 接运站点间单位时间内的接运需求矩阵 Q=q(i,j), iN,,jN; Dl 第 l 条公交接驳线路的长度; Sl 第 l 条公交接驳线路的终点。 四、结论 4.1 研究的主要结论 随着城市化的发展,城市人口和规模不断增大,城市客运交通需求持续上升,城市公共交通的发展也面临着巨大的挑战。地铁和常规公交是城市公共交通的重要组成部分。本文在系统总结和分析公交线网优化研究成果的基础上,对配合地铁的常新建公交线网布设的理论和方法进行了探讨。纵观全文
8、,主要工作和结论有: (1)对国内外在公交线网优化以及接运地铁的常规公交线网优化方面的研究做了系统的分析和总结; (2)比较了地铁和常规公交的技术、经济特性; (3)建立了新增公交接驳线网的优化模型,并将遗传算法应用于该问题的求解; 参考文献 1 马德芹,蔺安林.地下铁道与轻轨D.西南交通大学出版社,(2003) 2 Vuchic V R.Urban Transit: Operation, Planning, and Eco-nomicsM.Hoboken, New Jersey:John Wiley&Sons, Inc.,2004. 3 姚新虎.城市快速轨道交通与常规公交的线网协调研究田D.西安:长安大学,2005